VDE: Blitzschutz muss sich der Elektronik anpassen

(8.6.2000) Blitzschutzsysteme sind für den sicheren Betrieb der immer zahlreicher eingesetzten elektronischen Geräte und Systeme essentiell. Nicht nur ein direkter sondern auch ein indirekter Blitzeinschlag kann empfindliche Technik zerstören. Eine besondere technische Herausforderung stellt der aenorm gewachsene Gefährdungsradius dar, der sich aus der Vernetzung technsicher Anlagen ergibt.

Bei einem direkten Blitzeinschlag können kurzzeitig Stromstärken um 100.000 Ampere auftreten - eine ernorme elektromagnetische Störenergie für elektronische Geräte. Und auch bei nahen Blitzeinschlägen in einem Abstand von einigen zehn bis zu einigen hundert Metern wird in der Regel ein so kritisches elektromagnetisches Feld erzeugt, dass elektronische Systeme und Geräte lahm gelegt oder zerstört werden können. Gleichwohl werden Blitzschutzmaßnahmen oftmals erst dann geplant und realisert, wenn durch einen direkten oder indirekten Blitzeinschlag Schäden entstanden sind.

„Die Blitzschutztechnik geht schrittweise mit dem mit, was sie schützen muss“, erklärt Dr. Peter Hasse, Arbeit des Ausschusses Blitzschutz und Blitzforschung im VDE (ABB im VDE) und Geschäftsführer von Dehn + Söhne. Die bis in die 1960er Jahre gängigen Röhren hätten beispielsweise einige tausend Volt verkraftet, bei modernen Chips hingegen können bereits 20 Volt ausreichen, um irreversible Schäden herbeizuführen.

Das Blitzschutzprinzip

... besteht darin, dass die elektromagnetische Kopplungsstrecke so beeinflusst wird, dass die Blitzenergie auf ungefährliche Weise abgesenkt wird. Neben der direkten Einwirkung eines Blitzes stellt die elektromagnetische Feldeinwirkung, die auch in einigen hundert Metern Entfernung vom Blitzkanal Schäden und Ausfälle verursachen kann, ein nicht minder beträchtliches Problem dar. Im Prinzip lässt sich eine ausreichende Abschirmung mit Hilfe von Faradaykäfigen bzw. faradayschen Käfigen realisieren. In der Praxis verfügen aber alle Schirme über Öffnungen, durch die ein Teil des elektromagnetischen Feldes eindringen kann. Das bedeutet, dass sich der moderne Blitzschutz auch mit den Schnittstellen wie Leitungseinführungen und Fugen eines Gebäudes beschäftigen muss. Fugen können so schmal sein, dass sie oft übersehen werden, aufgrund ihrer Länge aber eine sehr große Wirkung zeigen. In der Praxis werden alle verfügbaren, bauseits vorhandenen, metallenen Strukturen mit herangezogen.

Bei den leitungsbedingten Blitzstörungen kommen dem jeweiligen Einsatz angepasste Störbegrenzer zum Einsatz, die den Erfordernissen der Informationstechnik genügen. Des weiteren ist für elektronische Geräte die Installation einer komplexen Potential-Ausgleich-Anlage im Gebäude erforderlich, die unzulässige Potentialdifferenzen zwischen den Anlagenteilen unterbindet.